DE95304C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 39: Horn, Elfenbein und plastische Massen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Herstellung von Hohlgegenständen aus Gummi, insbesondere von Gummibällen, Gummipuppen u. s. w., welche bisher gewöhnlich so erfolgte, daß man entsprechende Stücke aus einer Kautschukplatte schnitt, dieselben zusammenlegte und dazwischen ein wenig doppeltkohlensaures Ammoniak oder Wasser anordnete, welches beim hierauf vorgenommenen Vulcanisiren zu Gas wurde und die zusammengeklebten Kautschukstücke zu einem Ball u. s. w. aufblähte. Diese Herstellungsweise' weist aber den Uebelstand auf, daß infolge der Schwierigkeit, mit welcher der Verbindungsrand zwischen den einzelnen Stücken gleichmäßig gebildet werden kann, bei der Fabrikation etwa io pCt. der Waare verloren gingen, weil die Fehler im Verbindungssaum erst nach geschehener Vulcanisation erkannt werden konnten und das Material in diesem Zustande für weitere Fabrikationszwecke sehr minderwerthig geworden war. . Diese Nachtheile soll das vorliegende neue Verfahren vermeiden; man soll die Fehler vor dem Vulcanisiren erkennen können, ehe das Material für die Zwecke einer weiteren Verwendung wesentlich verdorben ist. Zu diesem Ende legt man zwei Kautschukplatten zwischen zwei Formmatrizen nachstehend beschriebener Art auf einander, klemmt die Kautschukplatten außerhalb der Formmatrizenränder auf einer Kreislinie zusammen, bläht dann diese kreisförmig eingespannten Theile auf," wobei von den Stellen aus, wo das Einklemmen geschieht, so viel Mater-ial zwischen den noch nicht ganz fest an einander geschlossenen Matrizenrändern nach innen zu nachfließen kann, daß der Ball an dieser Stelle beim Aufblähen nicht zu dünn wird, und trennt alsdann durch Aneinanderschließen der Formmatrizen an der Verbindungsstelle, d. h. außerhalb des etwa nachgeflossenen Materials, den aufgeblähten Ball von dem noch eingespannten Theil der Kautschukplatten ab, wobei der zum Abtrennen aufgewendete Druck gleichzeitig genügt, um die Ränder der ausgeschnittenen Kreistheile mit einander zu verbinden. Erforderlichenfalls kann man auch noch irgend ein Bindemittel zusetzen. In diesem Zustande werden die Bälle dann in die VuI-canisationsform gebracht; sind sie trotz der vorbeschriebenen Maßnahmen zur Erzielung möglichster Stärke am Verbindungssaum an letzterem undicht, so werden die Bälle in sich zusammenfallen, ehe die Vulcanisation stattfindet und das Material für weitere Fabrikationszwecke unbrauchbar wird. Um weiterhin Vorkehrung für eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung und Vertheilung des Materials auf seiner ganzen Fläche zu treffen, verfährt man nach einer besonderen Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens so, daß man bei Beginn des Aufblähens die Kautschukplatten in weiter unten zu beschreibender Weise zunächst in der Mitte (beispielsweise durch einen federnden Kolben) stützt, so daß zuerst nur die nach den Rändern zu gelegenen Theile des Materials sich ausdehnen, worauf man alsdann diese Stütze entfernt, damit nunmehr

(2. Auflage, ausgegeben am 26. Oktober 1908.J

auch der mittlere Theil der Kautschukplatten sich ausdehnen kann. Auf diese Weise wird mittelst des angedeuteten Verfahrens eine Kräftigung des ganzen Balles erzielt.

Die zur Ausübung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens geeigneten Einrichtungen sind in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen Fig. ι eine Vorderansicht, Fig. 2 eine links- und Fig. 3 eine rechtsseitige Ansicht der Maschine ist, aus deren Beschreibung sich, auch das Arbeitsverfahren, näher ergiebt. Fig. 4 ist eine Kopfansicht einer der Formen, Fig. 5 ein senkrechter Schnitt hiervon, Fig. 6 eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 7 eine im Schnitt dargestellte Ansicht eines nach dem neuen Verfahren hergestellten Balles, Fig. 8 ein Schnitt durch die Formen, nachdem dieselben zusammengebracht und der Ball aufgebläht, aber ehe die Aufblähvorrichtung abgestellt worden ist, Fig. 9 eine vergrößerte einseitige Ansicht der Formen bei gleicher Stellung der Arbeitstheile, Fig. 10 dieselbe Ansicht wie Fig. 9, nur daß die Aufblähvorrichtung in der Stellung ist, die sie bei eingetretener Druckverminderung einnimmt, Fig. 11 die gleiche Ansicht, bei der die Formen zusammengeschoben und die Kautschukplatten zertrennt sind. Fig. 12 bis 14 sind Ansichten von Einzelheiten. Die hier verbildlichte Maschine soll eine größere Anzahl Bälle während eines einzigen Arbeitsvorganges erzeugen.

Der Maschinenrahmen A hat oben die Führungen B für den Gleitkopf B¹, der in senkrechtem Sinne durch die Zugstangen B² bewegt wird, welche ihrerseits wieder durch die Kurbeln B^s auf der Querwelle S⁴ bethätigt werden. Letztere erhält eine aussetzende Bewegung durch die Getriebe C C¹ C² C³, von denen das letztgenannte auf der Welle C⁴ mit fester und loser Riemscheibe C⁵ sitzt.

Im Gleitkopf B¹ ist unten eine Anzahl von Formen E angeordnet, die derselben Anzahl gleicher Formen E¹ entsprechen, welche sich unmittelbar darunter auf dem Tisch F befinden und in Gemeinschaft mit den oberen Formen die eingelegten Kautschukplatten durchschneiden, wenn beide Formenreihen mit dem gehörigen Druck zusammengeschoben werden. Jede dieser Formhälften ist von je einer federnden Klemme G (Fig. 2) umgeben, die so eingerichtet sind, daß sie in Berührung mit einander kommen, ehe die Formränder auf einander treffen; Fig. 5 zeigt, wie diese Klemmen unter der Einwirkung der Federn G¹ ein wenig über den Rand der Formen E und .E¹ vorstehen. Sobald die Klemmen die eingelegten Kautschukplatten fest erfaßt haben, wird der zwischen ihnen befindliche Theil der Platten mittelst der fein durchlochten Nadeln H in an sich bekannter Weise aufgebläht; die Nadeln H sitzen hier an dem Rohr H¹, welches durch das Schlauchrohr H² mit einer Druckluftquelle verbunden ist, die aus einem im Maschinenrahmen gebildeten Hohlraum besteht. Letzterer wird mittelst des Rohres /⁸ durch die von dem Kurbelarm J¹ (Fig. 3) auf der Welle c aus bethätigte Luftpumpe / mit Druckluft versehen und ist mit Sicherheitsventil J² und Manometer /³ ausgestattet. Um das die Einblasnadeln H tragende Rohr H¹ vorschieben zu können, ist dasselbe in den Führungen H² in den Maschinenwänden gleitbar und durch das Gelenk H³ mit dem durch Zugstange H⁵ vom Fußtritt H⁶ aus bethätigten Winkelhebel H¹ verbunden.

Bei Benutzung der so weit beschriebenen Einrichtung gestaltet sich das Arbeitsverfahren wie folgt: Man legt eine Kaütschukplatte auf die untere Formenreihe und schiebt die Nadeln H so weit vor, daß sie in den Kreis der Klemmen hineintreten; hierauf bringt man auf die innerhalb des Kreises befindlichen Plattentheile ein wenig doppeltkohlensaures Ammoniak oder Wasser und eine zweite Kautschukplatte von oben auf die Nadeln. Alsdann läßt man den Gleitkopf herab, bis die beiden Klemmenhälften genügend kräftig gegen einander gepreßt sind, um ein Austreten von Luft aus dem Innern der Klemmkreise zu verhindern. Nun wird Druckluft mittelst des Ventils W durch die Nadeln in den Innenraum der Klemmen eingelassen, was zur Folge hat, daß die eingespannten Kautschuktheile aus einander gebläht werden und die Formen ausfüllen, wobei sie annähernd eine kugelige Gestaltung annehmen. Nachdem dies geschehen, werden die Nadeln über die Klemmenränder zurückgezogen und die Abwärtsbewegung des Gleitkopfes zu Ende geführt, wodurch der erhöhte Druck die Federspannung, der Klemmen überwindet und die Kanten der Formen zusammenbringt. Einem Austreten des Materials nach außen zu wird durch die Klemmen vorgebeugt; dieselben zwängen vielmehr einen Theil des Kautschuks nach innen, so daß sich also beim Zusammenbringen der Formkanten infolge des Nachinnenfließens die beiden Plattentheile in Form eines verhältnißmäßig dicken Saumes mit einander vereinigen, wie Fig. 7 dies bei S an einem fertigen Balle veranschaulicht. Die Kraft, mit welcher die Formen gegen einander gedruckt werden, genügt, um den Ball aus den Platten auszuschneiden; ,nach erfolgtem Auseinandergehen der Formen werden die aufgeblähten Gegenstände herausgenommen und in die gewöhnlichen, für die Zwecke der Vulcanisirung benutzten Formbretter gebracht.

Beim Aufblähen der Bälle in den Formen dehnen sich die ersteren an ihren polaren Theilen (wenn man sich den Verbindungssaum als Aequator denkt) mehr aus als hier, was zur Folge hat, daß sie an diesen Stellen

ungleich dünner werden und der Ball beim späteren Aufblasen nach beendigter Vulcanisation eine eiförmige Gestaltung annimmt. Um dies zu vermeiden und eine vollkommen gleichmäßige Wandstärke zu erzielen, ist Vorkehrung getroffen, um den polaren Theilen des Balles einen Widerhalt zu geben, während sich die in der Nähe des Aequators liegenden Zonentheile ausdehnen; zu diesem Ende ist, wie aus Fig. 5 und 8 bis 11 ersichtlich, jede Form mit einem Kolben K versehen, der durch eine Feder K¹ in der punktirt angegebenen vorgeschobenen Stellung gehalten wird. Beim Einlassen der Druckluft dehnt diese zunächst die zwischen den Rändern der Kolben und den Rändern der Formen liegenden Gummitheile aus und preßt erst dann die Kolben zurück, welche dann die Bodentheile der Form bilden und den für die Ausdehnung der polaren Theile erforderlichen Raum gewähren. Einem Wie der vor springen der Kolben nach eingetretener Druckverminderung wird durch die Riegel k vorgebeugt, welche durch die Formen hindurchtreten und sich nach dem Zurückschieben des Kolbens vor eine an- demselben angebrachte Nase k¹ legen. Um den Kolben wieder auszulösen, sind die Riegel mit den Kurbeln k^% auf den Wellen k³ verbunden, deren Bewegung durch die auf denselben aufgekeilten Kurbeln k^l erfolgt, an welche die schrägen Anschläge k⁵ und k^e am Gleitkopf B¹ bezw. am Maschinenrahmen A bei der Aufwärtsbewegung des ersteren angreifen (Fig. 2/3, 12 und 13); es verharren also die Kolben K während der Fertigstellung der Bälle in ihrer zurückgezogenen Lage, werden aber wieder vorgeschoben, um den . fertig geformten Ball frei zu machen, wenn der Gleitkopf in die Höhe geht, und behalten diese Arbeitsstellung für den nächsten Arbeitsvorgang bei.

Wenn man den zur Formgebung der - Bälle nach obigen Darlegungen erforderlichen Luftdruck unverändert beibehalten wollte, so würde man sich beim Oeffnen der Formen der Gefahr aussetzen, daß der fertig geformte Ball sich zu sehr ausdehnen und unförmlich, vielleicht auch an der Verbindungsstelle undicht werden oder aber auch in die Vulcanisationsformen nicht passen würde; _ aus diesem Grunde wird derart verfahren, daß zuerst hoher Luftdruck angewendet wird, der erforderlich ist, um den Ball gehörig auszudehnen, daß dann aber der Druck so weit verringert wird, als zur Beibehaltung der ungefähren Kugelform des Balles erforderlich ist; durch das doppeltkohlensaure Ammoniak wird dem Ball bei der Vulcanisirung auf jeden Fall die erforderliche Ausdehnung wieder verliehen. Zu diesem Ende wird das den Einlaß der Druckluft in die Nadeln H beherrschende Ventil in Form eines Druckreducirventiles hergestellt, dessen Umsteuerung nach erfolgtem Einlassen der Druckluft in die Nadeln den Zulaß abschneidet und die Nadeln mit der atmosphärischen Luft in Verbindung setzt; das Druckreducirventil ist dabei so eingestellt, daß der Druck in den verschiedenen Bällen sofort nachläßt, indem die gespannte Luft durch die Nadeln zurückströmt:

Die Bewegungen der Nadeln können . so geregelt werden, daß ein Einklemmen der letzteren durch die Ränder der Klemmen oder Formen unmöglich ist, und zwar geschieht dies selbstthätig, indem nach dem Einlassen der Druckluft die Nadeln zuerst knapp über die Klemmenränder weggezogen werden, ohne sie indeß dabei aus der in den Gummi gestoßenen Oeffnung herauszuziehen, so daß also die Druckluft nicht entweichen kann, ehe die Klemmen und Kanten der Formen zusammengebracht sind. Die Nadeln stehen aus diesem Grunde unter der Einwirkung der Rückzugfeder L, während die in die Nasen I des Segmentes L² eingreifende Klinke L¹ die Nadeln in ihrer vorgeschobenen Stellung hält. Die Nasen I sind so angeordnet, daß die eine derselben sich mit der Klinke in Eingriff befindet, wenn die Nadeln ganz ,vorgeschoben sind, und die zweite, wenn sich dieselben bis knapp über den Klemmenrand weg nach rückwärts bewegt haben; die Auslösung der Klinke erfolgt durch am Stirnrad L⁴ sitzende Zapfen/ welche so angeordnet sind, daß bei der durch das Getriebe L⁶ von der Welle c aus bewirkten Drehung des Stirnrades L⁴ der eine. Zapfen zur richtigen Zeit an die Klinke angreift, um die Nadeln in die in Fig. 10 angegebene Stellung zurücktreten zu lassen, ehe das Druckreducirventil in Wirkung gesetzt wird, und daß, nachdem dies geschehen und die Klemmen zusammengebracht worden sind, der zweite Zapfen in Eingriff mit der Klinke gelangt, um die Nadeln ganz zurückgehen zu lassen. Wie aus Fig. 3 und 14 ersichtlich, arbeitet das Ventil W selbstthätig, um den Druck abzusperren und die Verbindung durch den Druckregler mit der Außenluft herzustellen. Es, hat die Form eines Dreiwegehahnes und wird durch einen Arm W^e beherrscht, der durch Feder- · kraft hochgehalten und durch einen am Gleitkopf angebrachten Fuß W⁵ niedergedrückt wird. Beim Herabgehen des Gleitkopfes in die in Fig. g gezeigte Stellung nehmen Fuß und Ventil die in Fig. 14 ausgezogen gezeichnete Stellung ein, in welcher Lage die Druckluft in die Nadeln treten kann; werden die Nadeln in die in Fig. 10 angedeutete Stellung zurückgezogen, so bewegt sich das auf der Nadelstange sitzende Ventil ebenfalls nach rückwärts und nimmt die in Fig. 14 punktirt gezeichnete Lage ein, wobei der Arm W⁶ vom Fuß W^h abgleitet und das Ventil so umgesteuert wird, daß die Druckluft abgeschnitten

und die Verbindung der Nadeln mit der äußeren Luft durch das Druckregulirventil W (Fig. 14) bekannter Art hergestellt wird.

Um eine aussetzende Bewegung des Gleitkopfes B¹ zu erzielen, die indessen nur bei raschem Gang der Maschine nöthig erscheint, Tst die in Fig. 2, 3 und 15 dargestellte Einrichtung getroffen, wonach auf der Welle B¹ eine Scheibe M (Fig. 15) mit Zähnen m fest aufgekeilt ist, während das. Stirnrad C auf einer seiner Speichen eine Klinke N trägt, welche mit den Zähnen m in Eingriff tritt und dann die Welle gleichmäßig mit dem Stirnrad dreht. Da die Klinke nur während eines Theiles einer jeden Umdrehung an die Zähne m angreift, so wird also auch der Gleitkopf nur während eines Theiles der Drehbewegung bethätigt. Um die Klinke in Eingriff mit den Zähnen zu halten, ist eine Curvenführung 0 einstellbar auf dem Kranztheil O⁵ mittelst Bolzen und Schlitze 0 (Fig. 3) angebracht und umgiebt die Welle um etwas mehr als den halben Umfang. Liegt die Klinke innerhalb dieser Führung, so wirkt sie thätig auf den Zahn der Scheibe ein und nimmt diese mit, während sie außerhalb der Führung keine Wirkung auf die Scheibe äußern kann; aus Fig. 15 •rechts ist'zu sehen, wie die Klinke, an dem abgerundeten Ende der Führung in diese eintritt, um beim weiteren Fortschreiten den unteren Zahn m zu erfassen, während sie weiter oben links nachher wieder frei läuft. Ein derartiges Anschließen bezw. Auslösen findet zweimal bei jeder einmaligen Bewegung des Gleitkopfes statt, und zwar erfolgt die Unterbrechung das eine Mal in dem Augenblick, wo die Klemmen die Kautschukplatten zuerst erfassen, und dauert genügend lange, um den Ball aufzublähen und die überflüssige Luft nachher durch das Ventil entweichen zu lassen, und das andere Mal, wenn der Gleitkopf seine höchste' Lage einnimmt, so daß dann der Arbeiter Zeit hat, die Bälle fortzunehmen, den an den Klemmen hängen gebliebenen Gummi abzustreichen und neue Platten für den nächstfolgenden Arbeitsvorgang einzulegen.

Es sei noch bemerkt, daß für die Klemmen zum Verhindern des Nachaußenfließens des Kautschuks eine besondere Form nicht nöthig ist und dieselben beispielsweise aus elastischen Gummiringen P, wie in Fig. 6 gezeigt, bestehen können; die Formen können, wie in Fig. 9 bis 11, an ihren Kanten abgeschrägt oder, wie in Fig. 6, mit Ringnuthen Q versehen sein, welche eine starke Vereinigung der Gummiränder an der Außenseite in Verbindung mit dem innen verdickten Saum herbeizuführen geeignet sind. Wo es sich um Herstel-. lung von Ballons oder dergleichen Gegenständen handelt, die nach der Vulcanisirung aufgeblasen werden, da werden in bekannter Weise auf dem Kautschuk in den Formen Weichgummiventile u. s. w. angeordnet. Auch für die Herstellung von unregelmäßig gestalteten Gegenständen, wie Puppen u. s. w., wird sich das im Vorstehenden beschriebene Verfahren mit großem Vortheil verwenden lassen

Claims (6)

Pate N t-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Bällen und dergl. aus Gummi mittelst zweier zwischen Formmatrizen über einander eingespannter und durch Aufblähen von innen aus einander getriebener Kautschukplatten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der erforderlichen Materialstärke an den Rändern die beiden Kautschukplatten zunächst etwas außerhalb der hierbei noch nicht ganz fest an einander geschlossenen Matrizenränder fest an einander geklemmt werden, so daß hier das Material beim Aufblähen nach innen zu nachfließen kann, und hierauf die Matrizenränder fest an einander gepreßt werden, wodurch das Material glatt abgeschnitten wird.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß behufs weiterer Sicherung einer möglichst gleichmäßigen Vertheilung des Materials die Kautschukplatten zunächst in der Mitte, beispielsweise durch einen federnden Kolben, gestützt werden, so daß beim Beginn des Aufblähens nur die nach den Rändern zu gelegenen Theile des Materials sich ausdehnen, worauf der "federnde Kolben zurückgeht und der mittlere Theil der Kautschukplatten sich ausdehnen kann.

3. Zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch ι eine Maschine mit elastischen Klemmen- G zum Festhalten des Materials, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar

. neben den elastischen Klemmen, welche die eingelegten Kautschukplatten zuerst einspannen, die Ränder der Formmatrizen E E¹ derart abgeschrägt sind und mit den Klemmen so zusammenwirken, daß von diesen aus das Material beim Aufblähen nach innen zu nachfließen kann, ehe es von den auf einander gepreßten Matrizenrändern glatt abgeschnitten wird.

4. Eine Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Hohlnadeln (H) zur Einführung der Druckluft, welche nach erfolgtem Aufblasen des Formgegenstandes aus der Form und den Klemmen herausgezogen werden, bevor die Formhälften zwecks Ausschneidens der fertig geformten

■ Gegenstände auf einander treffen.

5. Eine Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein in der Druckluftleitung der Nadeln (H) angebrachtes Druckreducir-

Ventil (W), welches beim Zurückgehen der Nadeln selbstthätig umgesteuert wird, zu dem Zweck, nach beendigter Formgebung die Druckluft aus den Formen durch die Nadeln nach außen zum Theil wieder entweichen zu lassen.

6. Eine Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine auf der Kurbelwelle B⁴ aufgekeilte Scheibe M mit Zähnen m und durch eine am Stirnrad C sitzende drehbare Klinke N, welche durch das am Maschinenrahmen angebrachte Führungs-• stück O abwechselnd mit den Zähnen m in Eingriff gebracht und, nachdem dieselbe vom Führungsstück freigegeben ist, von den Zähnen ausgelöst wird, wodurch die den Gleitkopf bethätigende Welle B¹ absatzweise gedreht und stillgesetzt wird. ■

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen